
بدنه آب حاوی مقادیر کمی اکسیژن محلول است. این اکسیژن در مقادیر کم است، اما برای حیات آبزیان ضروری است. نیاز بیوشیمیایی به اکسیژن به طور کلی نشان میدهد که چه مقدار اکسیژن برای تجزیه مواد آلی در آب مورد نیاز است.

دریاچه یا نهر معمولی حاوی مقادیر کمی اکسیژن به شکل اکسیژن محلول است. اگرچه اکسیژن محلول مقدار کمی دارد، تا حدود ده مولکول اکسیژن در هر میلیون آب، اما جزء مهمی از تودههای آبی طبیعی است. وجود غلظت کافی اکسیژن محلول برای حفظ حیات آبزیان و کیفیت زیباییشناسی نهرها و دریاچهها بسیار مهم است.
وجود غلظت کافی اکسیژن محلول برای حفظ حیات آبزیان و کیفیت زیباییشناسی نهرها و دریاچهها بسیار مهم است. تعیین چگونگی تأثیر مواد آلی بر غلظت اکسیژن محلول در یک نهر یا دریاچه، بخش جداییناپذیر مدیریت کیفیت آب است. تجزیه مواد آلی در آب به عنوان نیاز بیوشیمیایی یا شیمیایی به اکسیژن اندازهگیری میشود. نیاز به اکسیژن معیاری از مقدار مواد اکسیدشونده در یک نمونه آب است که میتواند غلظت اکسیژن محلول را کاهش دهد.
برخی از تنشهای محیطی (مانند دمای تابستان) و سایر عوامل انسانی (مانند کوددهی بیش از حد به یک پهنه آبی) میتوانند میزان اکسیژن محلول در یک پهنه آبی را کاهش دهند که میتواند باعث ایجاد تنش بر حیات آبزیان محلی شود. معیاری برای سنجش نیاز بیوشیمیایی به اکسیژن، آنالیز آب است که برای درک بهتر تأثیر باکتریها و سایر میکروارگانیسمها بر میزان اکسیژن مصرفی آنها هنگام تجزیه مواد آلی در یک محیط هوازی (وجود اکسیژن) استفاده میشود.
تعیین چگونگی تأثیر مواد آلی بر غلظت اکسیژن محلول در یک نهر یا دریاچه، بخش جداییناپذیری از مدیریت کیفیت آب است. BOD، نیاز بیولوژیکی به اکسیژن، معیاری از میزان اکسیژن مورد نیاز برای حذف مواد آلی زائد از آب در طول فرآیند تجزیه توسط باکتریهای هوازی (باکتریهایی که فقط در محیطی حاوی اکسیژن زندگی میکنند) است. مواد آلی زائد از طریق تجزیه توسط ارگانیسمهای باکتریایی زنده که برای انجام کار خود به اکسیژن نیاز دارند، تثبیت یا به موادی بیاثر تبدیل میشوند. تجزیه و تحلیل تقاضای اکسیژن بیولوژیکی اغلب در تصفیه خانه های فاضلاب به عنوان شاخصی از میزان آلودگی آلی در آب استفاده می شود.
نیاز بیولوژیکی به اکسیژن یک پارامتر مهم برای ارزیابی کیفیت آب است. این مربوط به میزان اکسیژن مصرف شده توسط ارگانیسمهای بیولوژیکی هوازی برای اکسیداسیون ترکیبات آلی است.
فاضلاب حاوی تقاضای اکسیژن بیولوژیکی میتواند باعث کاهش اکسیژن در آبهای پذیرنده شود که میتواند منجر به مرگ برخی از موجودات زنده شود. نیاز بیولوژیکی بالای اکسیژن، فرآیندهای بیهوازی را تسهیل میکند، اما مقدار زیاد آن میتواند منجر به مرگ باکتریها شود.
تجزیه و تحلیلهای اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی، با انکوباسیون یک نمونه آب بسته در دمای کنترلشده (معمولاً 5 درجه) برای مدت زمان مشخص (معمولاً 20 روز) و تعیین میزان اکسیژن مورد نیاز میکروارگانیسمهای آبزی مناسب، نیاز به اکسیژن در طبیعت را شبیهسازی میکنند. سیستمها و آنالایزرهای خودکار برای اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی میتوانند همراه با سایر پارامترها (مانند مقدار pH، کدورت، رسانایی، قلیائیت) مورد استفاده قرار گیرند.
به طور خلاصه، وقتی میکروارگانیسمهایی مانند باکتریها مواد آلی را در شرایط هوازی در بدنههای آبی تجزیه میکنند، اکسیژن مصرف میکنند. مقدار اکسیژن مصرفی به عنوان اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی (BOD) شناخته میشود، اما گاهی اوقات اکسیژن مورد نیاز بیوشیمیایی نیز نامیده میشود. اگرچه آب حاوی مولکولهای اکسیژن است، اما این اکسیژن توسط موجودات آبزی استفاده نمیشود. در عوض، تمام حیات موجود در آبها از اکسیژن محلول استفاده میکند که در حجمهای کم (تقریباً 10 مولکول اکسیژن در هر میلیون آب) وجود دارد.
اکسیژن عمدتاً از طریق جو وارد آبهای سطحی میشود، اما از طریق تخلیه آبهای زیرزمینی نیز وارد میشود. به طور کلی، آبهای پرسرعت مانند رودخانهها، اکسیژن بیشتری نسبت به آبهای راکد مانند دریاچهها و برکهها دارند. به عبارت دیگر، آب برای سالم بودن به اکسیژن محلول کافی نیاز دارد.
اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD) یک روش جایگزین برای تخمین میزان اکسیژن مصرفی توسط تجزیه باکتریایی مواد آلی است. این آزمایش از یک عامل اکسید کننده قوی برای اکسیداسیون شیمیایی مواد آلی در نمونه فاضلاب تحت شرایط گرما و اسید قوی استفاده میکند. ارقام به دست آمده از اکسیژن خواهی شیمیایی (COD) به دلیل فرآیندهای مربوطه، بیشتر از ارقام به دست آمده از اکسیژن خواهی بیولوژیکی (BOD) است.
سطح اکسیژن محلول به طور طبیعی در نوسان است، اما میتواند تحت تأثیر گرمای شدید و کودها و سایر مواد آلی که مردم در آب قرار میدهند، قرار گیرد. مواد آلی در آب توسط میکروارگانیسمهایی مانند باکتریها تجزیه میشوند که در این فرآیند اکسیژن مصرف میکنند. وقتی سطح مواد آلی افزایش مییابد، سطح اکسیژن محلول کاهش مییابد. این امر تأثیر بیشتری بر آبهای راکد نسبت به رودخانهها دارد. وقتی تابستانهای گرم یا دورههای خشکسالی اضافه میشوند، به راحتی میتوان دید که چگونه شرایطی که در آن مواد مغذی به وفور یافت میشوند، در محیط آبی غالب میشوند. به طور کلی، آب سرد ظرفیت بیشتری برای ذخیره اکسیژن محلول دارد. آب خالی از اکسیژن حاصل، محیط مناسبی برای شکوفایی جلبکی ایجاد میکند که سپس توسط باکتریها مصرف میشوند و منجر به کاهش بیشتر اکسیژن میشود و زنده ماندن را برای آبزیان بسیار دشوار میکند و باعث مرگ توده آب میشود. تخلیه فاضلابهای غنی از مواد مغذی به درون آبها از اهمیت ویژهای برخوردار است.
نیاز بیولوژیکی به اکسیژن از مواد آلی ناشی میشود که در نهایت به بدنه آبی میرسند. برخی از این محصولات بسیار طبیعی محیط زیست، برای مثال، برگها و شاخههای افتاده، گیاهان، دانهها، علف، فضولات و کود حیوانات و حتی حیوانات مرده هستند. در دنیای مدرن، منابع تقاضای اکسیژن بیولوژیکی به طور فزایندهای از فعالیتهای انسانی ناشی میشوند: کودها، فاضلاب ناشی از فرآیندهای صنعتی، کاغذ باطله، کارخانههای فرآوری مواد غذایی، خوراک دام، مخازن سپتیک، رواناب آبهای سطحی شهری و سایر اشکال آلودگی.
سازمان ما دارای کارکنان قوی است که از نزدیک تحولات حوزه علم و فناوری در سراسر جهان را دنبال میکنند و دائماً خود را بهبود میبخشند. در میان مطالعات متعدد آزمایش، اندازهگیری، تجزیه و تحلیل و ارزیابی ارائه شده برای مشاغل در بخشهای مختلف، خدمات تجزیه و تحلیل BOD و تقاضای اکسیژن بیولوژیکی نیز وجود دارد.
